JP2008060403A - 駆動icの圧着方法および圧着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動ICの四隅付近におけるバンプと接続端子との導通性が悪化することを防止することができる駆動ICの圧着方法および圧着装置を提供すること。
【解決手段】本発明の駆動IC11の圧着方法は、圧着装置20を用いて行なわれる駆動IC11の圧着工程(図1C)を備える。圧着装置20の圧着ヘッド22Aは各隅が面取りされた熱圧着面22Aaを有する。駆動IC11の四隅11a以外の部分に圧着ヘッド22Aの熱圧着面22Aaが当接されることにより、駆動IC11の四隅11aのバインダ層8の温度が他の部分のバインダ層8の温度よりも低く、その流動性を低下させ、その排出量を減少させるので、導電粒子9に圧力が加わりすぎて導通不良になることを防止する。
【選択図】図1
【解決手段】本発明の駆動IC11の圧着方法は、圧着装置20を用いて行なわれる駆動IC11の圧着工程(図1C)を備える。圧着装置20の圧着ヘッド22Aは各隅が面取りされた熱圧着面22Aaを有する。駆動IC11の四隅11a以外の部分に圧着ヘッド22Aの熱圧着面22Aaが当接されることにより、駆動IC11の四隅11aのバインダ層8の温度が他の部分のバインダ層8の温度よりも低く、その流動性を低下させ、その排出量を減少させるので、導電粒子9に圧力が加わりすぎて導通不良になることを防止する。
【選択図】図1
Description
本発明は、駆動ICの圧着方法および圧着装置に係り、特に、画像表示パネルと駆動ICとの接続にACF(異方性導電膜)を用いる際に好適に利用できる駆動ICの圧着方法および圧着装置に関する。
一般的に、液晶表示モジュールやプラズマディスプレイモジュールなどの画像表示モジュールにおいては、軽薄短小が好まれる傾向にある。そのため、画像表示モジュールにおいては、画像表示パネルのガラス配線板の端部に形成された接続端子にフレキシブル配線板を介さずに駆動IC(Integrated Circuit:集積回路)を直接搭載するCOG(Chip On Glass)方式による搭載方法が多く採用されている。
前述の画像表示モジュールにおいて、例えば図9に示すような駆動IC111の搭載工程に重点的に着目すると、ACF(異方性導電膜)107の貼付工程および駆動IC111の圧着工程から構成されている。
例えば、図9に示すように、大きさの異なる2枚の矩形状透明ガラス配線板103A、103Bが貼り合わされ、それらの間隙に液晶(図示せず)が封入されている液晶表示パネル102は、回路形成面側に平面矩形枠状に配置された複数のバンプ112(図4におけるバンプ12の配置を参照)を有する駆動IC111に接続させるため、大きいガラス配線板103Bの端部表面103Baにおいて矩形枠状に配置された複数の接続端子104を有している。接続端子104は、良好な導通性が要求されるため、一般的には透明電極またはAu、Cu、Ag、Alなどの良導通性の金属を用いて形成されている。
ACF107の貼付工程においては、図9に示すように、液晶表示パネル102に形成された一群の接続端子104の全てを覆うようにACF107が貼付される。このACF107は均一の厚さのバインダ層108の内部に導電粒子109を混入して形成されており(図10参照)、接続端子104の配置形状(矩形)にあわせて平面矩形状に形成されている。バインダ層108としては熱硬化性エポキシ系樹脂が用いられており、導電粒子109としては平均粒径5μm以下のAuメッキ処理プラスティック粒子が用いられている。
駆動IC111の圧着工程においては、図10に示すように、駆動IC111の複数のバンプ112がACF107を介してそれぞれ対応する複数の接続端子104に熱圧着される。この圧着工程は、ステージ121および圧着ヘッド122を備える圧着装置120を用いて行われる。
ステージ121は、液晶表示パネル102を載置させる台であり、熱圧着の際に液晶表示パネル102を支持する。圧着ヘッド122は、図10および図11に示すように、駆動IC111よりも大きな矩形状の熱圧着面122aを駆動IC111との対向面に有しており、この熱圧着面122aから駆動IC111に熱および圧力を加えることにより、接続端子104に貼付されたACF107を介して、バンプ112を接続端子104に熱圧着させる。その熱圧着条件は、バインダ層108のガラス転移温度よりも高温の180〜190℃程度、圧力200N程度、熱加圧時間10秒程度である(特許文献1を参照)。
しかしながら、圧着工程において、圧着ヘッド122により駆動IC111を介してACF107にバインダ層108のガラス転移温度以上の熱が加えられると、加圧されたバインダ層108が駆動IC108の外側に流動し始めるので、図11に示す駆動IC111の四隅111a付近におけるバインダ層108がその四隅111a以外の他の部分のバインダ層108よりも多く駆動IC111の外側に排出されてしまうという問題がある。
ここで、導電粒子109は圧着ヘッド122からの圧力によりバンプ112と接続端子104との間において挟持されているので、バインダ層108が排出されても、導電粒子109は排出されず、その個数は変化しない。つまり、図11に示すような駆動IC111の四隅111a付近においては、熱加圧によりバインダ層108の量は減少するが、導電粒子109の個数は減少しないので、バインダ層108の排出量が多くなると、その四隅111a付近に配置された導電粒子109に加わる圧力が相対的に大きくなってしまう。
導電粒子109に大きな圧力が加えられると、図12に示すように、導電粒子109が潰れすぎてしまって塑性変形を起こし、その形状復元力を失ってしまう。したがって、バインダ層108が膨張収縮したとき、潰れすぎた導電粒子109はその膨張収縮に追従するようにその形状を復元することができない。そのため、バインダ層108の膨張収縮時にバンプ112と接続端子104との導通を維持することができないので、画像表示モジュール101が動作不良を起こすという不都合を生じる。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、駆動ICの各隅におけるバンプと接続端子との導通を適切に行なうことができる駆動ICの圧着方法を提供することをその目的としている。
また、本発明は、駆動ICの圧着工程において駆動ICの各隅におけるバンプと接続端子との導通を適切に行なうことができる圧着装置を提供することを他の目的としている。
前述した目的を達成するため、本発明の第1の態様にかかる駆動ICの圧着方法は、配線板の複数の接続端子と駆動ICの複数のバンプとを異方性導電材を介して熱圧着により接続する駆動ICの圧着方法において、駆動ICは、該駆動ICに多角形枠状もしくは並列に配置されたバンプ群の各隅以外の部分に該当する背面の部分に当接する圧着ヘッドを用いて、バンプ群の各隅以外の部分に所定の温度と圧力が加えられて熱圧着されることを特徴とする。
本発明の第1の態様によれば、各隅における異方性導電材のバインダ層の流動性を低下させて、その排出量を減少させることができるので、各隅に置いてバインダ層量が不足することにより生じる導電粒子の潰れすぎを防止することができる。
本発明の第2の態様にかかる駆動ICの圧着方法は、第1の態様の駆動ICの圧着方法において、多角形枠状が矩形枠状であることを特徴とする。
本発明の第2の態様によれば、特に矩形枠状に配置されたバンプ群を有する駆動ICにおいて、バンプ群各隅における異方性導電材のバインダ層の流動性を低下させて、その排出量を減少させることができるので、各隅においてバインダ層量が不足することにより生じる導電粒子の潰れすぎを防止することができる。
本発明の第3の態様にかかる圧着装置は、複数の接続端子を有する配線板を載置させるステージと、多角形枠状もしくは並列に配置された複数のバンプを有する駆動ICに所定の温度と圧力を加えることにより、複数の接続端子上に配置された異方性導電材を介して複数のバンプを複数の接続端子に熱圧着させる圧着ヘッドとを備え、圧着ヘッドは、熱圧着面を有しており、該熱圧着面は、バンプ群の各隅以外の部分に該当する駆動ICの背面部分に当接される形状であることを特徴とする。
本発明の第3の態様によれば、熱圧着する際にバンプ群の各隅に配置されている異方性導電材に熱が伝わるのを抑制することができるので、各隅における異方性導電材のバインダ層の流動性を低下させて、その排出量を減少させることができるので、各隅に置いてバインダ層量が不足することにより生じる導電粒子の潰れすぎを防止することができる。
本発明の第4の態様にかかる圧着装置は、第3の態様の圧着装置において、多角形枠状が矩形枠状であることを特徴とする。
本発明の第4の態様によれば、特に矩形枠状に配置されたバンプ群を有する駆動ICにおいて、バンプ群各隅部における異方性導電材のバインダ層の流動性を低下させて、その排出量を減少させることができるので、各隅に置いてバインダ層量が不足することにより生じる導電粒子の潰れすぎを防止することができる。
本発明の第5の態様にかかる圧着装置は、第3または第4の態様に記載の圧着装置において、バンプ群が矩形枠状もしくは並列に配置されている場合、圧着ヘッドの熱圧着面の形状は、矩形状の各隅が切りかかれた形状とされていることを特徴とする。
本発明の第5の態様の圧着装置によれば、矩形枠状もしくは並列に配置されたバンプ群の各隅に配設されている異方性導電材に熱が伝わるのを適切に抑制することができる。
本発明の第6の態様にかかる圧着装置は、第3また第4の態様の圧着装置において、バンプ群が矩形枠状もしくは並列に配置されている場合、圧着ヘッドの熱圧着面の形状は、バンプ群の矩形枠状の長手方向の長さもしくは並列配置方向の長さよりも短い長辺を有する矩形状とされていることを特徴とする。
本発明の第6の態様によれば、矩形枠状もしくは並列に配置されたバンプ群の各隅に配設されている異方性導電材に熱が伝わるのを適切に抑制することができる。
本発明の駆動ICの圧着方法によれば、圧着工程において駆動ICの各隅におけるバインダ層の排出量を減らし、その各隅に混入された導電粒子が潰れすぎることを防止することができるので、駆動ICの各隅におけるバンプと接続端子との導通を適切に行なうことができるという効果を奏する。
また、本発明の圧着装置によれば、前述した形状の圧着ヘッドを駆動ICに当接させることにより、駆動ICの各隅におけるバインダ層の排出量を減らし、その各隅に混入された導電粒子が潰れすぎることを防止することができるので、駆動ICの各隅におけるバンプと接続端子との導通を適切に行なうことができるという効果を奏する。
以下、図1から図8を用いて、本発明の駆動ICの圧着方法および圧着装置をその2つの実施形態により説明する。
はじめに、図1から図6を用いて、第1の実施形態の駆動ICの圧着方法および圧着装置を説明する。図1A〜Cは、図2A−Aからみた第1の実施形態の駆動ICの圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法を示している。また、図2および図3は第1の実施形態の液晶表示パネル2の平面図を示しており、図4および図5は第1の実施形態の駆動IC11の斜視図を示している。さらに、図6は、第1の実施形態の圧着装置20Aの圧着ヘッド22Aを示している。
第1の実施形態の駆動ICの圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法は、図1A〜Cに示すように、液晶表示パネル2のパネル配置工程(図1A)、ACF貼付工程(図1B)および駆動IC11の圧着工程(図1C)により構成されている。この圧着工程は第1の実施形態の駆動ICの圧着方法および圧着装置20Aを用いて行なわれる。
図1Aに示す液晶表示パネル2は、大きさの異なる2枚の矩形状透明ガラス配線板3A、3Bをシール材5を用いて貼り合わせた後、それらガラス配線板3A、3Bの間隙に液晶(図示せず)を注入封止することにより製造される。この液晶表示パネル2は、図2もしくは図3に示すように、大きいガラス配線板3Bの端部表面3Baにおいて、矩形枠状(図2)もしくは並列(図3)に配置された複数の接続端子4を有している。これら複数の接続端子4は、透明電極またはAu、Cu、Ag、Alなどの良導通性の金属を用いて形成されている。
ACF貼付工程においては、図1Bに示すように、ACF7が液晶表示パネル2に形成された複数の接続端子4の全てを覆うように貼付される。このACF7は、均一の厚さのバインダ層8の内部に導電粒子9を混入することにより形成されており、接続端子4の配置形状(矩形)やその大きさにあわせて平面矩形状に形成されている。バインダ層8としては、熱硬化性エポキシ系樹脂が用いられている。また、導電粒子9としては、平均粒径5μm以下のAuメッキ処理プラスティック粒子が用いられている。
圧着工程においては、図1Cに示すように、駆動IC11の複数のバンプ12がACF7を介して複数の接続端子4に熱圧着される。これら駆動IC11の複数のバンプ12は、図4および図5に示すように、駆動IC11の仕様に合わせて例えば矩形枠状(図4)もしくは並列(図5)に配置されており、前述した通り、液晶表示パネル2の接続端子4は、バンプ12の配置形状に合わせて矩形枠状(図2)もしくは並列(図3)に配置されている。
また、この圧着工程は、図1Cに示したステージ21および圧着ヘッド22Aを備える第1の実施形態の圧着装置20Aを用いて行なわれる。ステージ21は、液晶表示パネル2を載置させる台であり、熱圧着の際に液晶表示パネル2を支持する。
圧着ヘッド22Aは、図1Cおよび図6に示すように、駆動IC11との対向面に熱圧着面22Aaを有している。この熱圧着面22Aaは、図6に示すように、矩形面の各隅が面取りされて切りかかれている。
また、圧着ヘッド22Aは、図4および図5に示すような矩形枠状に配置された一群のバンプ12の四隅12a以外の部分に相当する背面の部分、すなわち図6に示すような駆動IC11の背面の四隅11a以外の部分に熱圧着面22Aaを当接させることによって駆動IC11に熱および圧力を加えるように形成されている。その熱圧着条件は、バインダ層8のガラス転移温度よりも高温の180〜190℃程度、圧力200N程度、熱加圧時間10秒程度である。
次に、図1および図6を用いて、第1の実施形態の駆動IC11の圧着方法による作用を説明する。
第1の実施形態の駆動IC11の圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法は、図1A〜Cに示すように、パネル配置工程(図1A)、ACF7の貼付工程(図1B)および駆動IC11の圧着工程(図1C)を備えている。ここで、図2および図3に示すような矩形枠状もしくは並列に配置された一群の接続端子4の四隅4aおよび図4および図5に示すような一群のバンプ12の四隅12a、すなわち図6に示すような駆動IC11の四隅11aにおけるバインダ層8は駆動IC11の外側に排出されやすく、その量が不足しやすい。
そこで、図6に示すように、第1の実施形態の圧着装置20Aにおいては、圧着ヘッド22Aの熱圧着面22Aaの四隅が面取りされて切りかかれており、その圧着工程においては、一群のバンプ12の四隅12aに該当する駆動IC11の背面部分、すなわち駆動IC11の背面の四隅11aに圧着ヘッド22Aの熱圧着面22Aaを当接させずに駆動IC11を熱圧着させている。
そのため、駆動IC11の四隅11aにおけるバインダ層8の温度をその四隅11a以外の部分におけるバインダ層8の温度よりも下げることができるので、駆動IC11の四隅11aにおけるバインダ層8の流動性を低下させて、その排出量を減少させることができる。これにより、バインダ層8の量が不足することがなくなり、導電粒子9に大きな圧力が加わり過ぎることが無くなるので、導電粒子9が潰れすぎることを防止することができる。
すなわち、第1の実施形態の駆動IC11の圧着方法および圧着装置20Aによれば、駆動IC11の四隅11aに配設された導電粒子9が潰れすぎることを防止することができるので、駆動IC11の四隅11aにおけるバンプ12と接続端子4との導通を適切に行なうことができるという効果を奏する。
次に、図7および図8を用いて、第2の実施形態の駆動ICの圧着方法および圧着装置を説明する。図7A〜Cは、図2A−Aからみた第2の実施形態の駆動IC11の圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法を示している。また、図8は、第2の実施形態の圧着装置20Bの圧着ヘッド22Bを示している。
第2の実施形態の駆動IC11の圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法は、図7に示すように、液晶表示パネル2のパネル配置工程(図7A)、ACF7の貼付工程(図7B)および駆動IC11の圧着工程(図7C)により構成されている。第2の実施形態におけるパネル配置工程(図7A)およびACF7の貼付工程(図7B)は、第1の実施形態におけるパネル配置工程(図1A)およびACF貼付工程(図1B)と同様である。
第2の実施形態の圧着工程においては、図7Cに示すように、駆動IC11の複数のバンプ12がACF7を介して複数の接続端子4に熱圧着される。熱圧着される駆動IC11は第1の実施形態の駆動IC11と同様である(図4および図5参照)。
また、この圧着工程は、図7Cに示したステージ21および圧着ヘッド22Bを備える第2の実施形態の圧着装置20Bを用いて行なわれる。ステージ21については、第1の実施形態と同様にして形成されている。
圧着ヘッド22Bは、駆動IC11との対向面に熱圧着面22Baを有している。この熱圧着面22Baは、図7および図8に示すように、駆動IC11の長手方向の長さよりも短い長さの辺を長辺22Bbとする矩形面状に形成されていることにより、その矩形面の長辺22Bbが図4および図5に示すような矩形状または並列に配置された一群のバンプ12の長手方向の長さよりも短くなるように形成されている。
また、圧着ヘッド22Bは、図4および図5に示すような一群のバンプ12の四隅12a以外の部分に相当する駆動IC11の背面部分、すなわち図8に示すような駆動IC11の背面の四隅11a以外の部分に熱圧着面22Baを当接させることによって駆動IC11に熱および圧力を加えるように形成されている。その熱圧着条件については、第1の実施形態と同様である。
次に、図7および図8を用いて、第2の実施形態の駆動IC11の圧着方法による作用を説明する。
第2の実施形態の駆動IC11の圧着方法を含む画像表示モジュール1の製造方法は、図7A〜Cに示すように、パネル配置工程(図7A)、ACF7の貼付工程(図7B)および圧着工程(図7C)を備えている。この圧着工程は、第2の実施形態の圧着装置20Bを用いて行なわれる。
ここで、第2の実施形態の圧着装置20Bにおいては、図8に示すように、圧着ヘッド22Bの熱圧着面22Baが駆動IC11の長手方向の長さよりも短い長さの辺を長辺22Bbとする矩形面状に形成されている。また、第2の実施形態の圧着工程においては、図7Cおよび図8に示すように、駆動IC11が、第2の実施形態の圧着ヘッド22Bを用いて、矩形枠状または並列に配置された一連のバンプ12の四隅12a以外の部分に相当する駆動IC11の背面の部分、すなわち駆動IC11の背面の四隅11a以外の部分に熱および圧力を加えることにより、熱圧着されている。
つまり、第2の実施形態においては、一群のバンプ12の四隅12aに該当する部分、すなわち駆動IC11の四隅11aと、その四隅11aを含む駆動IC11の短辺11bとに圧着ヘッド22Bの熱圧着面22Baを当接させずに駆動IC11を熱圧着させている。そのため、駆動IC11の四隅11aにおけるバインダ層8の温度をその四隅11a以外の部分におけるバインダ層8の温度よりも下げることができるので、駆動IC11の四隅11aにおけるバインダ層8の流動性を低下させ、その排出量を減少させることができる。これにより、バインダ層8の量が不足することがなくなり、導電粒子9に大きな圧力が加わり過ぎることが無くなるので、導電粒子9が潰れすぎることを防止することができる。
また、第2の実施形態の圧着ヘッド22Bの熱圧着面22Baは、第1の実施形態の熱圧着面22Aaとは異なり、図6に示すように熱圧着面22Aaの各隅を面取りするのではなく、図8に示すように圧着ヘッド22Bの長辺22Bbを短くすることにより形成されている。そのため、圧着ヘッド22Bの製造が容易となるので、第2の実施形態の圧着ヘッド22Bの加工費を第1の実施形態の圧着ヘッド22Aの加工費よりも低廉にすることができる。
すなわち、第2の実施形態の駆動IC11の圧着方法および圧着装置20Bによれば、駆動IC11の四隅11aに配置された導電粒子9が潰れすぎることを防止することができるので、駆動IC11の四隅11aにおけるバンプ12と接続端子4との導通を適切に行なうことができるという効果を奏する。
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、第1の実施形態の熱圧着面22Aaは、駆動IC11のバンプ12が矩形枠状に配置されているため、矩形面の四隅を面取りした形状になっているが、他の実施形態において、駆動IC11のバンプ12が多角形状に配置されている場合、その熱圧着面は多角形面の各隅を面取りした形状になっていることが好ましい。これによって、一群のバンプの各隅に圧着ヘッドの熱圧着面を当接させずに駆動ICを熱圧着させることができる。
1 画像表示モジュール
2 液晶表示パネル
3A、3B ガラス配線板
4 接続端子
4a 四隅
7 ACF
7a 四隅
8 バインダ層
9 導電粒子
11 駆動IC
11a 四隅
11b 短辺
11c 長辺
12 バンプ
12a 四隅
20A、20B 圧着装置
21 ステージ
22A、22B 圧着ヘッド
22Aa、22Ba 熱圧着面
22Bb 長辺
2 液晶表示パネル
3A、3B ガラス配線板
4 接続端子
4a 四隅
7 ACF
7a 四隅
8 バインダ層
9 導電粒子
11 駆動IC
11a 四隅
11b 短辺
11c 長辺
12 バンプ
12a 四隅
20A、20B 圧着装置
21 ステージ
22A、22B 圧着ヘッド
22Aa、22Ba 熱圧着面
22Bb 長辺
Claims (6)
- 配線板の複数の接続端子と駆動ICの複数のバンプとを異方性導電材を介して熱圧着により接続する駆動ICの圧着方法において、
前記駆動ICは、該駆動ICに多角形枠状もしくは並列に配置されたバンプ群の各隅以外の部分に該当する背面の部分に当接する圧着ヘッドを用いて、前記バンプ群の各隅以外の部分に所定の温度と圧力が加えられて熱圧着されることを特徴とする駆動ICの圧着方法。 - 前記多角形枠状は、矩形枠状である請求項1に記載の駆動ICの圧着方法。
- 複数の接続端子を有する配線板を載置させるステージと、多角形枠状もしくは並列に配置された複数のバンプを有する駆動ICに所定の温度と圧力を加えることにより、前記複数の接続端子上に配置された異方性導電材を介して前記複数のバンプを前記複数の接続端子に熱圧着させる圧着ヘッドとを備え、
前記圧着ヘッドは、熱圧着面を有しており、該熱圧着面は、前記バンプ群の各隅以外の部分に該当する前記駆動ICの背面部分に当接される形状であることを特徴とする圧着装置。 - 前記多角形枠状は、矩形枠状である請求項3に記載の圧着装置。
- 前記バンプ群が矩形枠状もしくは並列に配置されている場合、前記圧着ヘッドの熱圧着面の形状は、矩形状の各隅が切りかかれた形状とされている請求項3または請求項4に記載の圧着装置。
- 前記バンプ群が矩形枠状もしくは並列に配置されている場合、前記圧着ヘッドの熱圧着面の形状は、前記バンプ群の矩形枠状の長手方向の長さもしくは並列配置方向の長さよりも短い長辺を有する矩形状とされている請求項3または請求項4に記載の圧着装置。
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